光学镜片加工工艺抛光

目录 光学冷加工工序----------------------------------------2 玻璃镜片抛光工艺--------------------------------------3 镜片抛光----------------------------------------------4 光学冷加工工艺资料的详细描述--------------------------5 模具机械抛光基本程序（对比）--------------------------7 金刚砂 -----------------------------------------------8 光学清洗工艺-----------------------------------------10 镀膜过程中喷点、潮斑(花斑)的成因及消除方法------------12 光学镜片的超声波清洗技术-----------------------------14 研磨或抛光对光学镜片腐蚀的影响-----------------------17 抛光常见疵病产生原因及克服方法-----------------------23 光学冷却液在光学加工中的作用-------------------------25 光学冷加工工序 第 1 道：铣磨,是去除镜片表面凹凸不平的气泡和杂质,(约 0.05-0.08)起到成型作用. 第 2 道就是精磨工序,是将铣磨出来的镜片将其的破坏层给消除掉,固定 R 值. 第 3 道就是抛光工序,是将精磨镜片再一次抛光,这道工序主要是把外观做的更好。 第 4 道就是清洗,是将抛光过后的镜片将其表面的抛光粉清洗干净.防止压克. 第 5 道就是磨边,是将原有镜片外径将其磨削到指定外径。 第 6 道就是镀膜,是将有需要镀膜镜片表面镀上一层或多层的有色膜或其他膜 第 7 道就是涂墨,是将有需要镜片防止反光在其外袁涂上一层黑墨. 第 8 道就是胶合,是将有 2 个 R 值相反大小和外径材质一样的镜片用胶将其联合. 特殊工序:多片加工(成盘加工)和小球面加工(20 跟轴)线切割 根据不同的生产工艺，工序也会稍有出入，如涂墨和胶合的先后次序。 玻璃镜片抛光工艺 用抛光机和抛光粉或抛光液一起下进行抛光要设定抛光时间 ,压力等参数. 抛光后要 立即进行清洗可浸泡,否则抛光粉会固化在玻璃上,会留有痕迹的. 1.抛光粉的材料 抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组 成，不同的 材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相 同。氧化铝和氧化铬 的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。氧化 铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高，硬度也相当，因此广泛用于玻璃的抛光。 为了增加氧化铈的抛光速度， 通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈 含量较低的 混合稀土抛光粉通常掺有3－8的氟；纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。 对ZF或F系列的玻璃来说，因为本身硬度较小， 而且材料本身的氟含量较高， 因此应选用不含氟的抛光粉为好。 2.氧化铈的颗粒度 粒度越大的氧化铈，磨削力越大，越适合于较硬的材料，ZF玻璃应该用偏细 的抛光粉。 要注意的是，所有的氧化铈的颗粒度都有一个分布问题，平均粒径 或中位径D50的大小 只决定了抛光速度的快慢， 而最大粒径Dmax决定了抛光精度 的高低。因此，要得到高精度要求，必须控制抛光粉的最大颗粒。 3. 抛光粉的硬度 抛光粉的真实硬度与材料有关，如氧化铈的硬度就是莫氏硬度7左右，各种 氧化铈都差 不多。但不同的氧化铈体给人感觉硬度不同，是因为氧化铈抛光粉 通常为团聚体。当然，有的抛光粉中加入氧化铝等较硬的材料，表现出来 的磨削率和耐磨性都会提高。 4. 抛光浆料的浓度 抛光过程中浆料的浓度决定了抛光速度,浓度越大抛光速度越高。使用小颗粒抛 光粉时 ，浆料浓度因适当调低。 镜片抛光 光学镜片经过研磨液细磨后，其表面尚有厚约 2–3 m 的裂痕层，要消除此裂痕层的 方法即为抛光。 抛光与研磨的机制一样， 唯其所使用的工具材质与抛光液 (slurry) 不 同，抛光所使用的材料有绒布 (cloth)、抛光皮 (polyurethane) 及沥青 (pitch)， 通常要达到高精度的抛光面，最常使用的材料为高级抛光沥青。利用沥青来抛光，是 藉由沥青细致的表面，带动抛光液研磨镜片表面生热，使玻璃熔化流动，熔去粗糙的 顶点并填平裂痕的谷底，逐渐把裂痕层除去。 目前抛光玻璃镜片所使用的抛光粉以氧化铈 (CeO2) 为主，抛光液调配的比例依镜片 抛光时期不同而有所不同，一般抛光初期与和抛光模合时使用浓度较高的抛光液，镜 片表面光亮后， 则改用浓度较稀的抛光液， 以避免镜面产生橘皮现象 (镜片表面雾化)。 抛光与研磨所用的运动机构相同，除了抛光的工具与工作液体不一样外，抛光时所需 环境条件亦较研磨时严苛。一般抛光时要注意的事项如下： 抛光沥青的表面与抛光液中不可有杂质，不然会造成镜面刮伤。 抛光沥青表面要与镜片表面吻合，否则抛光时会产生跳动，因而咬持抛光粉而刮伤镜 片表面。 抛光前必须确定镜片表面是否有研磨后所留下的刮伤或刺孔。 抛光工具的大小与材质是否适当。 沥青的软硬度与厚度是否适当。 抛光的过程中必须随时注意镜片表面的状况及精度检查。透镜表面瑕疵的检查，因为 检测的过程是凭个人视觉及方法来判断，所以检验者应对刮伤及砂孔的规范有深刻的 认知，要经常比对刮伤与砂孔的标准样版，以确保检验的正确性。 光学冷加工工艺资料的详细描述（工艺过程老化） 1.抛光粉 1.1 对抛光粉的要求 a.颗粒度应均匀，硬度一般应比被抛光材料稍硬； b.抛光粉应纯洁，不含有可能引起划痕的杂质； c.应具有一定的晶格形态和缺陷，并有适当的自锐性； d.应具有良好的分散性和吸附性； e.化学稳定性好，不致腐蚀工件。 1.2 抛光粉的种类和性能 常用的抛光粉有氧化铈（CeO2）和氧化铁（FeO3） 。 a.氧化铈抛光粉颗粒呈多边形，棱角明显，平均直径约 2 微米，莫氏硬度 7～8 级， 比重约为 7.3。由于制造工艺和氧化铈含量的不同，氧化铈抛光粉有白色（含量 达到 98% 以上） 、淡黄色、棕黄色等。 b.氧化铁抛光粉 俗称红粉， 颗粒呈球形， 颗粒大小约为 0.5～1 微米， 莫氏硬度 4～ 7 级，比重约为 5.2。颜色有从黄红色到深红色若干种。 综上所述，氧化铈比红粉具有更高的抛光效率，但是对表面光洁度要求高的零件， 还是使用红粉抛光效果较好。 2.抛光模层（下垫）材料 )常用的抛光模层材料有抛光胶和纤维材料。 2.1 抛光胶 抛光胶又名抛光柏油，是由松香、沥青以不同的组成比例配制而成，用于光学零 件的精密抛光。 2.2 纤维材料 在光学工件的抛光中，若对抛光面的面形精度（光圈）要求不高时，长采用呢绒、 毛毡及其它纤维物质作为抛光模层的材料。 3.常用测试仪器 光学零件的某些质量指标，如透镜的曲率半径、棱镜的角度，需要用专门的测试 仪器来测量。常用的仪器有：光学比较侧角仪、激光平面干涉仪、球径仪和刀口仪等。 4.抛光 在抛光过程中添加抛光液要适当。太少了参与作用能够的抛光粉颗粒减少，降低 抛光效率。太多了，有些抛光